RU2720189C1 - Способ получения мелкодисперсного порошка серебра в нитратном электролите - Google Patents

Способ получения мелкодисперсного порошка серебра в нитратном электролите Download PDF

Info

Publication number
RU2720189C1
RU2720189C1 RU2019120462A RU2019120462A RU2720189C1 RU 2720189 C1 RU2720189 C1 RU 2720189C1 RU 2019120462 A RU2019120462 A RU 2019120462A RU 2019120462 A RU2019120462 A RU 2019120462A RU 2720189 C1 RU2720189 C1 RU 2720189C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
silver
powder
electrolyte
anode
nitrate
Prior art date
Application number
RU2019120462A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Васильевич Тарасов
Original Assignee
Юрий Васильевич Тарасов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Васильевич Тарасов filed Critical Юрий Васильевич Тарасов
Priority to RU2019120462A priority Critical patent/RU2720189C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2720189C1 publication Critical patent/RU2720189C1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C1/00Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions
    • C25C1/20Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of solutions of noble metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25CPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25C7/00Constructional parts, or assemblies thereof, of cells; Servicing or operating of cells

Abstract

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению электролитическим способом серебряных порошков для применения в электротехнической и радиоэлектронной промышленности. Мелкодисперсный порошок серебра получают в нитратном электролите с использованием серебра чистоты не ниже 90% в качестве растворимого анода. Электролиз ведут в комбинации с дополнительным по меньшей мере одним нерастворимым анодом, при этом содержание серебра в электролите и размер частиц порошка регулируют путем изменения глубины погружения нерастворимого анода. Способ позволяет увеличить выход серебряного порошка, улучшить управляемость процесса и повысить срок службы электролита. 1 з.п. ф-лы, 1 пр.

Description

Область техники.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности, к получению электролитическим способом серебряных порошков для производства электрических контактов и других токопроводящих изделий.
Уровень техники.
Известен способ получения серебряных порошков [1, 2], включающий осаждение серебра из водного раствора нитрата серебра и азотной кислоты в электролизной установке с растворимыми серебряными анодами на постоянном токе. Нитратные растворы перспективны с экологической точки зрения, что позволяют организовать практически безотходное производство с исключением вредных выбросов в окружающую среду. Однако в промышленности такие электролиты ограничены в применении (для рафинирования) и по сроку службы. Осажденное серебро обладает крупнокристаллической структурой и направляется на переплав в слитки, а электролит - на периодическую регенерацию.
Задача получения в нитратных растворах мелкодисперсного порошка серебра для электротехники (изготовления контактов) решалась путем воздействия импульсов тока обратной полярности [3, 4], что связано с усложнением электрооборудования.
Наиболее близким к заявляемому способу по совокупности признаков является «Способ электролитического получения мелкодисперсных порошков серебра» [5] с использованием пластин серебра из Ag 99,99 в качестве анодов в нитратном электролите. Этот способ принят за прототип. Размер частиц порошка регулировался изменением катодной плотности тока и состава электролита. Для уменьшения размера частиц порошка повышали плотность тока и уменьшали концентрацию серебра в электролите. Последний фактор сопряжен с регенерацией раствора или его заменой и связанными с этим трудностями в промышленной реализации для управления дисперсностью порошка.
Общим свойством электролизных процессов с применением только растворимых анодов является накопление металла в растворе в процессе работы. При выходе за допустимые нормы по содержанию металла электролит направляется на регенерацию для восстановления его первоначального состава. В случае анода из чистого серебра раствор обогащается серебром вследствие того, что катодный выход металла по току меньше анодного выхода по току по той причине, что на катоде идет разряд не только ионов серебра, но и ионов водорода с выделением в нитратном растворе окиси азота по схеме:
NO3 -+2Н+-→NO2↑+H2O.
А с ростом содержания серебра в растворе увеличивается размер частиц порошка. В производстве порошков для электротехники это свойство (накопление металла) является недостатком, снижающим выход готового продукта* и умножающим затраты за счет регенерации и утилизации отработанных растворов, что сдерживает развитие производства мелкодисперсных металлических порошков в нитратных средах.
Применение комбинированных анодов, состоящих из растворимых и нерастворимых анодов с индивидуальным регулированием тока на них, позволяет стабилизировать содержание металла, например, меди в сульфатном растворе [6], меди, кобальта и никеля в сульфатных растворах [7] Однако, автору неизвестны публикации об электрохимических технологиях с использованием анодов, стойких в нитратных электролитах.
* - Производство порошка заданной дисперсности имеет стадию рассева. Отсевки (остаток на сите) считаются возвратными отходами и возвращаются после сплавления в голову процесса: в электролизную ванну на повторное анодное растворение. Объем отходов прямо зависит от исходной крупности полуфабриката порошка, извлеченного из ванны.
Постановка и решение задачи.
Техническими задачами изобретения являются увеличение выхода серебряного порошка, улучшение управляемости процесса и повышение срока службы электролита. Технический результат заявляемого способа получения мелкодисперсного порошка серебра в нитратном электролите обеспечивается тем, что электролиз ведут в комбинации с нерастворимым анодом, электрически непосредственно соединенным с растворимым анодом.
Нерастворимый анод, приняв на себя часть рабочего тока, снижает анодный выход металла по току до величины катодного выхода металла по току, стабилизируя уровень серебра в электролите. Направленное действие нерастворимого анода на уровень серебра в растворе зависит от соотношения катодного и анодного выходов серебра по току и степени чистоты анодного металла и заведомо проявляется при содержании серебра в аноде не ниже 90%. С повышением чистоты анодного серебра замедляется накопление в растворе примесных металлов (в основном, меди), содержащихся в аноде и не осаждающихся на катоде. Срок службы электролита возрастает и становится практически неограниченным уже при 99% чистоте анодного серебра. Одновременно, стабилизация состава электролита по серебру поддерживает постоянство размеров частиц порошка и минимальный уровень количества отходов, обеспечивая высокий выход продукции.
Содержание серебра в растворе и размер частиц порошка регулируют изменением тока на нерастворимый анод путем изменения площади контакта его с раствором за счет глубины его погружения. Для уменьшения или увеличения размера частиц порошка соответственно увеличивают или уменьшают глубину погружения анода любым доступным способом: механическим, автоматическим или ручным.
В целях более полного использования материала нерастворимого анода и выравнивания состава раствора по объему ванны допустимо применение двух и более нерастворимых анодов одновременно.
Выделяющаяся в процессе электролиза окись азота улавливается в вентиляционной ловушке, барботируя сквозь раствор соды, превращаясь в нитрат натрия - азотное удобрение - без ущерба для экологии.
Промышленная применимость.
Для реализации способа получения мелкодисперсного порошка серебра в нитратном электролите применялся нерастворимый анод, изготовленный из пироуглерода [8] марки УПА-3 (углерод пиролитический армированный) выпускаемого Новочеркасским электродным заводом. Многолетняя практика его применения в производстве порошка серебра марки ПСр1 [9] сопровождается высоким качеством порошка и изделий, из него изготовленных (электрических контактов), укрепляя экономику предприятия.
Пример промышленного применения способа получения мелкодисперсного порошка серебра ПСр1 в нитратном электролите с использованием нерастворимого анода: состав раствора - Н2О + (50÷100) г/л AgNO3 + 10 г/л HNO3, температура - 25÷30°С, растворимый анод - стандартный слиток серебра 99,99%, рабочий ток - 150÷200 А, ток на нерастворимый анод - 10÷20 А, исходные размеры нерастворимого анода - 50×300×10 мм, глубина погружения - 100+200 мм. При этом возвратные отходы составляют - 2÷3% от объема товарной продукции, срок службы нерастворимого анода - 8÷10 недель при двухсменной работе ванны в режиме 5/2, срок службы электролита - неограничен при ежедневной корректировке РН путем добавления кислоты, а также воды для компенсации испарения и выноса раствора вместе с пульпой полуфабриката порошка.
Литература.
1. Кипарисов С.С., Либенсон Г.А. Порошковая металлургия: Учебник для техникумов / 3-е изд. - М., «Металлургия», 1991, стр. 423.
2. И.Н. Масленицкий, Л.В. Чугаев. Металлургия благородных металлов, «Металлургия», 1987.
3. Способ получения порошка серебра.
Патент RU №2210631.
Авторы: Кондауров В.П., Осипов В.М., Спиридонов Б.А., Чепеленко В.Н.
Дата публикации: 20.08.2003.
4. Способ получения серебряных порошков ПСр1 и ПСр2.
Патент RU №2393943.
Авторы: Павлова Е.И., Ильяшевич В.Д., Шульгин Д.Р., Мамонов С.Н.
Дата публикации: 10.07.2010.
5. Способ электролитического получения мелкодисперсных порошков серебра.
Патент RU №2558325.
Авторы: Стрижко Л.С., Русалев Р.Э., Шигин Е.С., Фокин О.А., Гурин К.К., Эргашев Н.У., Бобоев И.Р.
Дата начала отсчета действия патента: 17.06.2014.
6. Практикум по прикладной электрохимии: Учебное пособие для вузов, Н.Г. Бахчисарайцьян, Ю.В. Борисоглебский и др. Под ред. В.Н. Варьшаева, В.Н. Кудрявцева - 3 изд., Л. «Химия», 1990, стр. 134.
7. Способ получения электролитических порошков металлов.
Патент RU 2420613.
Авторы: Матренин В.И., Паршакова Н.В., Романюк В.Е. и др.
Дата публикации: 10.06.2011 г.
8. А.В. Романенко, П.А. Симонов. Углеродные материалы и их физико-химические свойства. Сборник «Промышленный катализ в лекциях» Выпуск 7, М., «Калвис» 2007, стр. 24.
9. Технические условия «Порошок серебряный» ТУ 48-1-702-87; Госстандарт России, ВНИИстандарт, зарегистрирован 17.04.97.

Claims (2)

1. Способ получения мелкодисперсного порошка серебра в нитратном электролите с использованием серебра чистоты не ниже 90% в качестве растворимого анода, отличающийся тем, что электролиз ведут в комбинации с дополнительным по меньшей мере одним нерастворимым анодом, при этом содержание серебра в электролите и размер частиц порошка регулируют путем изменения глубины погружения нерастворимого анода.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве дополнительного нерастворимого анода используют углерод пиролитический армированный марки УПА-3.
RU2019120462A 2019-07-01 2019-07-01 Способ получения мелкодисперсного порошка серебра в нитратном электролите RU2720189C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120462A RU2720189C1 (ru) 2019-07-01 2019-07-01 Способ получения мелкодисперсного порошка серебра в нитратном электролите

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120462A RU2720189C1 (ru) 2019-07-01 2019-07-01 Способ получения мелкодисперсного порошка серебра в нитратном электролите
PCT/RU2020/000310 WO2021002774A1 (ru) 2019-07-01 2020-06-26 Способ получения мелкодисперсного порошка серебра в нитратном электролите

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2720189C1 true RU2720189C1 (ru) 2020-04-27

Family

ID=70415510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120462A RU2720189C1 (ru) 2019-07-01 2019-07-01 Способ получения мелкодисперсного порошка серебра в нитратном электролите

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2720189C1 (ru)
WO (1) WO2021002774A1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU129447A1 (ru) * 1959-09-15 1959-11-30 В.И. Семерюк Способ электролитического получени порошка серебра из нерастворимых соединений
JPH0247208A (en) * 1988-08-08 1990-02-16 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Production of fine high purity silver powder
RU2420613C1 (ru) * 2010-04-13 2011-06-10 Открытое акционерное общество "УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ" Способ получения электролитических порошков металлов
RU2534181C2 (ru) * 2013-02-19 2014-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) Способ получения электролитических порошков металлов
RU2558325C1 (ru) * 2014-06-17 2015-07-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ электролитического получения мелкодисперсных порошков серебра

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU129447A1 (ru) * 1959-09-15 1959-11-30 В.И. Семерюк Способ электролитического получени порошка серебра из нерастворимых соединений
JPH0247208A (en) * 1988-08-08 1990-02-16 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Production of fine high purity silver powder
RU2420613C1 (ru) * 2010-04-13 2011-06-10 Открытое акционерное общество "УРАЛЬСКИЙ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ" Способ получения электролитических порошков металлов
RU2534181C2 (ru) * 2013-02-19 2014-11-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) Способ получения электролитических порошков металлов
RU2558325C1 (ru) * 2014-06-17 2015-07-27 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Способ электролитического получения мелкодисперсных порошков серебра

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021002774A1 (ru) 2021-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101199513B1 (ko) Pb-free 폐솔더로부터 유가 금속의 회수방법
JP2014501850A (ja) チオ硫酸塩溶液からの金および銀の電気的回収
US3282808A (en) Nickel impregnated porous cathode and method of making same
Ha et al. Electrowinning of tellurium from alkaline leach liquor of cemented Te
RU2720189C1 (ru) Способ получения мелкодисперсного порошка серебра в нитратном электролите
Sathaiyan et al. Hydrometallurgical recovery of silver from waste silver oxide button cells
DE1956457C2 (de) Elektrolytisches Verfahren zum Reinigen, Gewinnen oder Zurückgewinnen von Metall
AU662060B2 (en) Process for the direct electrochemical refining of copper scrap
DE602004001677T2 (de) Verfahren zur elektrolytischen gewinnung von kupfer in salzsaurer lösung
US3983018A (en) Purification of nickel electrolyte by electrolytic oxidation
RU2469111C1 (ru) Способ получения медных порошков из медьсодержащих аммиакатных отходов
CN111826682A (zh) 金属粉末的回收方法
DE2757808A1 (de) Gesinterte elektroden
US3382163A (en) Method of electrolytic extraction of metals
US5156721A (en) Process for extraction and concentration of rhodium
JPH11229172A (ja) 高純度銅の製造方法及び製造装置
RU2553319C1 (ru) Способ получения порошка металла электролизом
RU2420613C1 (ru) Способ получения электролитических порошков металлов
RU2271400C1 (ru) Способ электрохимического рафинирования галлия
Mantell Electrodeposition of powders for powder metallurgy
DE19624024A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Halogenen, Oxoverbindungen der Halogene sowie zur Herstellung von Peroxyverbindungen durch Elektrolyse
US4154662A (en) Process and apparatus for the electrolytic production of hydrogen
JP2622019B2 (ja) 粒状銅微粉末の製造方法
US2796394A (en) Separating and recovering nonferrous alloys from ferrous materials coated therewith
RU2393943C2 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕРЕБРЯНЫХ ПОРОШКОВ ПСр1 И ПСр2